1. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
SECCIÓN DE E STUDIOS DE P OSGRADO E I NVESTIGACIÓN
" ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DE COMPRESIBILIDAD DE LAS
ARCILLAS DE COATZACOALCOS, VER."
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
M A E S T R O E N C I E N C I A S
CON ESPECIALIDAD EN MECÁNICA DE SUELOS
P R E SE NT A
DIEGO CRUZ ROQUE
Di r e c t or d e T e si s : M. C. ABIMAEL CRUZ ALAVEZ
México, D.F. 2004

2. A mis padres: Don Diego y Doña Chole
Con amor y admiración
A Miriam, Ana e Iván
Mi vida y razón
A mis her manos, todos
Por su apoyo e insustituible cariño

3. Al Instituto Politécnico Nacional
Por mi for mación
Al Instituto Mexicano del Petróleo
Por el apoyo brindado para realizar éste trabajo
A mis asesor es:
M.C. Abimael Cruz Alavez y
Dr. J aime Núñez Farfán
Por su valiosa ayuda y acertados comentarios.

5. Resumen
R E S U M E N.
La cantidad de compresión que se puede presentar en un suelo fino depende, entre otros factores, del
índice de compresión Cc, el cual se obtiene por medio de ensayes de consolidación sobre muestras
de suelo, tanto inalteradas como remoldeadas.
Debido al tiempo que implica el desarrollo de un ensaye de consolidación para obtener el índice de
compresibilidad, algunos autores han relacionado este parámetro con propiedades índice, tales como
el Límite líquido, la relación de vacíos in situ y el contenido natural de agua, las cuales son fácil de
obtener. Estas relaciones se presentan tomando en cuenta la región donde se ubica el sitio en estudio
así como el tipo de suelo, y son de gran utilidad práctica, especialmente durante la etapa de
planeación de las obras, debido a que permiten realizar análisis de asentamientos aproximados de las
estructuras en suelos cohesivos, cuando no se cuenta con resultados de ensayes de consolidación, y
por tanto, sirven de base para la toma de decisiones acerca del tipo de cimentación más adecuada.
El hecho de que el índice de compresibilidad sea dependiente de la estructura del suelo y de su
historia de esfuerzos, convierte este problema en particular para cada sitio. En este trabajo se
estudian correlaciones entre el índice de compresibilidad y propiedades índice para suelos de la zona
de Coatzacoalcos­Minatitlán.
Se analizan las propiedades de compresibilidad de un suelo fino, ensayado en estado inalterado y
remoldeado. Para lo anterior se realizaron 16 pruebas de consolidación a un material obtenido de un
sondeo ejecutado en Coatzacoalcos, Ver. Los ensayes en suelos remoldeados se llevaron a cabo en
muestras cuyo contenido de agua se llevó al límite líquido, generándose con esto curvas de
compresibilidad que solo presentan la configuración de su tramo virgen. También se analizan los
resultados de 240 pruebas de consolidación de suelos cohesivos, obtenidos de sitios cercanos al área
donde se ejecuto el sondeo del presente estudio, Minatitlán y Coatzacoalcos.
Aplicando un proceso estadístico a los datos recopilados y a los resultados experimentales, se
presentan correlaciones que permiten obtener valores aproximados del índice de compresibilidad a
partir de las siguientes propiedades índice: límite líquido, wL, relación de vacíos in situ, en y el
contenido de agua, wn, así como de la combinación de dos de éstas: (wL, wn), (wL, en), y (en y wn). Así
mismo, se presenta una comparación con los resultados obtenidos de diferentes autores para suelos
con características similares.
Se concluye que con una relación simple lineal entre el Cc y en, se logran buenos resultados. Sin
embargo, la correlación que representa mayor aproximación para determinar dicho coeficiente se
obtiene haciendo intervenir tanto en como wL en la ecuación o modelo de predicción, no obstante, su
aplicación se recomienda solo para suelos saturados.
1

6. Contenido
ABSTRACT
The amount of compression that a cohesive soil can withstand depends, among other factors, on its
compression index, CC, which may be determined through consolidation laboratory tests on
undisturbed or disturbed soil samples
Nevertheless, these kinds of tests take time and money. For that reason, some authors have found
correlations between this parameter and the index properties of soils, such as the liquid Limit wL, the
in situ void ratio e and the natural water content wn, which are easily obtain. These relations apply
only for the region where it is located the site being studied for that specific type of soil, and are
very useful in the practice, specially in the planning phase of a building, because they allow to make
preliminary analysis of settlements of the structures in cohesive soils, and therefore, are useful as
base for the decision making process about the type of suitable foundations.
Since the compressibility index depends of the structure of the soil and its stress history, this
problem is individual for each site. In this work, correlations between the compressibility index and
index properties are studied for cohesive soils of the Coatzacoalcos­Minatitlán site.
The properties of compressibility of a fine soil are analyzed, developing tests on undisturbed and
disturbed soil samples. To do this, 16 tests were carried out in soil samples from a boring in
Coatzacoalcos, Ver. The tests on remolded soils were carried out in samples whose water content
was imposed equal to the liquid limit, by doing so, curves of compressibility that only present the
configuration of their virgin section were generated. Additionally, test results from more than 240
consolidation tests performed on cohesive soils near the Minatitlán Coatzacoalcos area, are
statistically examined.
Ordinary least squares and ridge regression techniques are used to obtain linear models for the
variable CC as function of the liquid Limit wL, the in situ void ratio, e and the natural water content
wn and the results are compared with published results
It is concluded that with a simple linear relationship between the CC and the void ratio good quality
results are obtained. Nevertheless, the correlation that gives the best fit is obtained by correlating the
liquid limit and the void ratio in the equation or prediction model, however, it is only recommended
just for saturated soils.
2

7. Contenido
CONTENIDO
Pag.
R E S U M E N. ............................................................................................................................. 1
NOMENCLATURA ................................................................................................................... 5
INTRODUCCIÓN. ....................................................................................................................... 7
Antecedentes............................................................................................................................... 7
Justificación ................................................................................................................................ 7
Objetivos y alcances.................................................................................................................... 9
Organización de la tesis............................................................................................................. 11
CAPITULO I. GENERALIDADES ........................................................................................... 12
1.1
Conceptos básicos de consolidación .............................................................................. 12
1.2
Consideraciones generales sobre compresibilidad. ......................................................... 14
1.3
Arcillas normalmente consolidadas................................................................................ 16
1.4
Límites de Atterberg...................................................................................................... 18
1.5
Aspectos teóricos de la curva virgen de compresibilidad................................................ 20
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 22
2.1
Introducción .................................................................................................................. 22
2.2
Ecuaciones del índice de compresibilidad ...................................................................... 23
2.3
Comparación de datos de diferentes autores................................................................... 26
2.4
Compresibilidad intrínsica de suelos finos ..................................................................... 29
Compresibilidad Intrínseca..................................................................................................................... 30
Revisión de la Literatura......................................................................................................................... 31
Programa de Laboratorio....................................................................................................................... 33
Resultados del Trabajo de B. Cerato et al. .............................................................................................. 35
Correlaciones con el índice de contracción............................................................................................. 39
Comportamiento normalizado................................................................................................................. 41
CAPITULO III. DESARROLLO EXPERIMENTAL. ............................................................. 44
3.1
Geología de la región..................................................................................................... 44
3.2
Propiedades del suelo en estudio.................................................................................... 46
3.3
Pruebas de consolidación. .............................................................................................. 47
3.4
Equipo ........................................................................................................................... 50
3

8. Contenido
3.5
Remoldeo de las muestras.............................................................................................. 51
3.6
Desarrollo de la prueba de consolidación ....................................................................... 52
CAPITULO IV. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS .................................................... 53
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 53
4.1
Curvas de consolidación. ............................................................................................... 54
Muestras inalteradas. ............................................................................................................................. 54
Muestras remoldeadas............................................................................................................................ 54
4.2
Curvas de compresibilidad............................................................................................. 55
Muestras inalteradas. ............................................................................................................................. 55
Muestras remoldeadas............................................................................................................................ 56
4.3
La curva de compresibilidad en arcillas remoldeadas. .................................................... 56
4.4
El Cc en muestras inalteradas y remoldeadas.................................................................. 57
4.5
Resumen de resultados .................................................................................................. 91
CAPITULO V. CORRELACIÓNES PARA OBTENER C C EN FUNCIÓN DE wL , en Y wn . 71
5.1
Información disponible .................................................................................................. 71
5.2
Selección de propiedades para la correlación ................................................................. 73
5.3
Tratamiento de la información ....................................................................................... 75
5.4
Evaluación de la correlación entre Índice de compresibilidad y Contenido de agua........ 77
5.5
Evaluación de la correlación entre Índice de compresibilidad y la relación de vacíos ..... 78
5.6
Evaluación de la correlación entre Índice de compresibilidad y el límite líquido ............ 79
5.7
Comparación con otros autores...................................................................................... 81
5.8
Modelos con parámetros de suelo múltiples ................................................................... 86
5.9
El índice de compresibilidad en función de en y wn ........................................................ 86
5.10 El índice de compresibilidad en función de wn y wL ....................................................... 88
5.11 El índice de compresibilidad en función del wL y en ....................................................... 90
5.12 Resumen de resultados .................................................................................................. 91
CAPITULO VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ............................................. 94
6.1
Conclusiones ................................................................................................................. 94
6.2
Recomendaciones. ......................................................................................................... 96
REFERENCIAS.......................................................................................................................... 97
4

9. Nomenclatura
NOMENCLATURA
av
Coeficiente de compresibilidad
Cc
Índice de compresibilidad.
Cs
Índice de expansión.
Cr
Índice de recompresión.
C’c
Índice de compresibilidad del suelo remoldeado
C*c
Coeficiente de compresibilidad intrínseco.
CI
Índice de contracción
Cv
Coeficiente de consolidación
en
Relación de vacíos in situ (relación de vacíos en estado natural)
er
Relación de vacíos del suelo en estado remoldeado.
eL
Relación de vacíos en el límite líquido
e*100 Relación de vacíos a una carga de 100 kPa
Gs
Peso específico relativo de sólidos.
ICL
Línea de compresión intrínseca
i
Gradiente hidráulico
k
Coeficiente de permeabilidad
LI
Índice de liquidez
PI
Índice de plasticidad
p’
Presión efectiva vertical.
p0
Valor de la presión efectiva in situ basado el la columna de suelo
pc
Carga de preconsolidación.
R
Coeficiente de correlación en análisis de regresión estadística
R²
Coeficiente de determinación en análisis de regresión estadística
Sr
Grado de saturación
v
Velocidad del flujo de agua a través de medios porosos
De
Cambio en la relación de vacíos entre p1 y p2
Dp
Incremento de presión
Dp/p1 Relación de incrementos de carga aplicados en la prueba de consolidación
5

10. Nomenclatura
p1
Valor de la presión después de aplicar un incremento Dp
e
Deformación vertical unitaria
wL
Límite líquido, en %.
wP
Límite plástico, en %
wn
Contenido natural de agua, en %.
gm
Peso volumétrico del material.
6

11. Introducción
INTRODUCCIÓN.
ANTECEDENTES.
Dentro de la Mecánica de Suelos se han establecido diferentes teorías del comportamiento de un
suelo, las cuales han evolucionado de acuerdo a la aplicación de condiciones o hipótesis más
cercanas a la realidad, sin embargo los principios no dejan de ser los mismos. Para el caso del
estudio de la compresibilidad de suelos finos, los métodos para su estimación se basan en el
entendimiento del proceso de consolidación.
La deformación de un suelo se puede presentar por cambio de volumen y de forma. En el primer
caso se le llama compresión o expansión y es el proceso por el que una masa de suelo cambia de
volumen, manteniendo su forma; la deformación por cambio de forma, denominada distorsión o
deformación desviadora es el proceso por el cual una masa de suelo cambia su forma, variando la
posición relativa de sus puntos, pero manteniendo su volumen constante.
La capacidad de deformación de un suelo está en función de las propiedades esfuerzo­deformación­
tiempo, estas propiedades se estudian por medio de la prueba de consolidación. Terzaghi fue uno de
los primeros en estudiar el fenómeno de consolidación en suelos finos saturados y desarrolló la
teoría conocida como teoría de la consolidación unidimensional, que es en la actualidad una de las
más aplicadas para resolver el problema de compresibilidad en suelos finos saturados.
La consolidación es una deformación elastoplástica del suelo que resulta de una permanente
reducción de su relación de vacíos, debido a un incremento de esfuerzos, en función del tiempo.
7

12. Introducción
Los parámetros de consolidación que se obtienen en un suelo son: índice de compresibilidad (Cc) y
coeficiente de consolidación (Cv), el primero se relaciona con cuanta deformación o asentamiento
tendrá lugar y el segundo con el tiempo en el cual tendrá lugar cierta consolidación.
Es común que, derivado de una inadecuada interpretación de las condiciones del subsuelo en el sitio,
se generen riesgos y costos adicionales en los proyectos de ingeniería civil, razón por la cual, es
importante que la información disponible sea aprovechada óptimamente. Con base en una extensa
cantidad de información geotécnica, obtenida de sondeos previos convencionales, es factible obtener
correlaciones de variables geotécnicas relevantes en la región de estudio. Una de estas variables
puede ser el índice de compresibilidad, Cc.
Puesto que el límite líquido está relacionado con la cantidad de agua atraída por las partículas de
arcilla, y ésta a su vez, con la cantidad de espacios intersticiales de una masa de suelo saturado, que
tienen que ver con su capacidad para comprimirse, es posible encontrar alguna correlación entre el
límite líquido y el índice de compresibilidad del suelo. Algunos autores han presentado varias
ecuaciones para determinar el índice de compresión basándose en dichas correlaciones (Skempton,
1944; Terzaghi y Peck, 1967; Lambe y Whitman 1969; Mayne 1980). Otros autores han obtenido
ecuaciones empíricas que proporcionan un valor aproximado del índice de compresibilidad en
términos del contenido de agua o la relación de vacíos, y constantes derivadas de datos
experimentales. Sin embargo, es deseable hacer intervenir más de una propiedad índice en la
determinación de Cc, tal como lo reporta Azout et al 1976.
J USTIFICACIÓN.
Debido al tiempo que implica el desarrollo de un ensaye de consolidación para obtener el índice de
compresibilidad, algunos autores han relacionado este parámetro con propiedades índice, tales como
el Límite líquido wL, la relación de vacíos in situ en y el contenido natural de agua wn, las cuales son
fácil de obtener. Estas relaciones se presentan tomando en cuenta la región donde se ubica el sitio en
estudio así como el tipo de suelo, y son de gran utilidad práctica, especialmente durante la etapa de
planeación de las obras, debido a que permiten realizar análisis de asentamientos aproximados de las
estructuras en suelos cohesivos, cuando no se cuenta con resultados de ensayes de consolidación, y
por tanto, sirven de base para la toma de decisiones acerca del tipo de cimentación más adecuada.
8

13. Introducción
Partiendo de lo anterior y de que la solución a cada problema de mecánica de suelos que se presenta
en la práctica depende de las condiciones en particular del sitio donde se ubica, en este trabajo se
estudian correlaciones entre el índice de compresibilidad y propiedades índice para suelos de la zona
de Coatzacoalcos­Minatitlán. Lo anterior a fin de dotar de una herramienta práctica al especialista
que le permita realizar análisis preliminares de las condiciones de compresibilidad esperadas en la
región, esto sin sustituir las pruebas que se deben hacer para obtener un análisis definitivo de dichas
propiedades.
OBJ ETIVOS Y ALCANCES
Objetivos.
a) Estudiar el índice de compresibilidad de las arcillas de Coatzacoalcos, Ver. en base a los
resultados de más de 240 pruebas de consolidación efectuadas a suelos obtenidos de
sondeos geotécnicos existentes, con el fin de obtener correlaciones entre las propiedades
índice y el índice de compresibilidad del suelo en estudio,
b) Analizar la variabilidad de las propiedades de compresibilidad de un suelo en estado
inalterado y remoldeado, por medio de pruebas de consolidación en suelos con contenidos de
agua correspondiente al límite líquido.
Se considera que al someter un suelo con un contenido de agua correspondiente al límite líquido a
un ensaye de consolidación y obtener su curva de compresibilidad, se encontrará la configuración de
la curva virgen, debido a que al estar en su límite líquido, se inicia la formación del suelo como tal,
teniendo estabilidad bajo su propio peso y sin haber sido sometido a ninguna carga anterior, por lo
cual la curva de compresibilidad no presenta el tramo de recompresión.
Partiendo de que las características de compresibilidad de un suelo fino son función de la
fisicoquímica de sus partículas y de la historia de esfuerzos a la que ha sido sometido, se busca
obtener una correlación del índice de compresibilidad con dos propiedades, en la que se hagan
intervenir dichas variables.
9

14. Introducción
Está claro que el límite líquido es una propiedad que depende de las características de las partículas
de suelo, en cuanto a composición química, tamaño y superficie, sin hacer intervenir su estructura.
Por otro lado, tenemos que, si se prolonga la línea correspondiente al tramo virgen de una curva de
compresibilidad y se lleva hasta el punto correspondiente a un estado de esfuerzos x, de tal forma
que, al obtener la relación de vacíos en ese estado de esfuerzos lo podamos relacionar con la relación
de vacíos correspondiente al Límite líquido, eL, se puede encontrar una correlación para obtener Cc,
donde intervengan las dos variables antes mencionadas.
También se busca encontrar la relación que guarda el coeficiente de compresibilidad con otras
propiedades índice del suelo en estudio, tales como el contenido de agua, relación de vacíos, límite
líquido y algunas combinaciones; así como otras correlaciones entre diferentes propiedades índice.
Alcances.
Con el fin de acotar el presente trabajo, los alcances se plantean como se listan a continuación:
· Se estudió un suelo constituido principalmente de arcilla, cuyas muestras fueron obtenidas de un
sondeo realizado a 18.6 m de profundidad, obteniendo sus propiedades índice y parámetros de
compresibilidad, por medio de pruebas de consolidación en muestras inalteradas y remoldeadas
pertenecientes a un mismo estrato de suelo fino. Para realizar las pruebas en suelo remoldeado,
se llevó a las muestras a su límite líquido y se ensayaron en ese estado, a fin de definir la curva
virgen de compresibilidad y se realizaron las comparaciones con las pruebas ejecutadas en
muestras de suelo inalteradas.
· Con el fin de contar con suficientes datos para obtener correlaciones más confiables, se
analizaron los parámetros de compresibilidad obtenidos de 100 sondeos realizados en la misma
entidad estudiada y se realizó un análisis estadístico inferencial de dicha información, a fin de
obtener la mejor estimación posible.
En este trabajo se presentan los resultados completos de las propiedades del suelo en estudio y
algunas de las gráficas de consolidación y de compresibilidad obtenidas, así como las gráficas de las
diferentes correlaciones obtenidas en esta investigación y su comparación con las encontradas en la
literatura.
10

15. Introducción
ORGANIZACIÓN DE LA TESIS
La tesis está dividida en cuatro partes: un marco teórico, el cual se desarrolla en los dos primeros
capítulos y presenta algunos conceptos de compresibilidad, así como un resumen de resultados de
diferentes autores en donde presentan correlaciones del índice de compresibilidad en función de
algunas propiedades índice.
La parte experimental se presenta en el capítulo 3, en donde se hace una descripción del equipo,
preparación de las muestras y de los ensayes de laboratorio realizados.
Posteriormente, en el capítulo 4, se presentan los resultados obtenidos de las distintas pruebas
ejecutadas, así como la interpretación y comparación entre las curvas de compresibilidad de suelos
inalterados con respecto a las obtenidas para los suelos remoldeados,
En el capítulo 5 se hace una descripción de los análisis realizados para encontrar las correlaciones de
índice de compresibilidad con las distintas propiedades índice utilizadas, además de una
comparación de los modelos obtenidos con las correlaciones existentes, así como el tratamiento
estadístico de la información.
Finalmente, en el capítulo 6 se presentan las conclusiones más importantes de la presente
investigación, con algunas recomendaciones para dar seguimiento al estudio aquí presentado
11

16. Capítulo 1. Generalidades
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1
CONCEPTOS BÁSICOS DE CONSOLIDACIÓN
La consolidación es el proceso de compresión de un suelo en función del tiempo y en el caso de
suelos arcillosos da como resultado la transformación progresiva de un sedimento en estado suave o
blando a un estrato de arcilla dura y finalmente a una roca sedimentaria. Dichos procesos implican la
disminución de la relación de vacíos e involucran la actividad físico­química de las partículas
sólidas, disminución del contenido de agua, la disipación de la presión de poro en exceso de la
hidrostática del agua bajo el incremento del esfuerzo causado por la sobrecarga y cementación. Se
rige por el cambio de presiones de poro a presiones efectivas, resultado de una reducción de
volumen por la pérdida de agua.
La consolidación es una deformación elastoplástica que resulta de una permanente reducción de la
relación de vacíos debido a un incremento de esfuerzos. La diferencia esencial entre compresión
ordinaria y consolidación, es que ésta es una compresión en función del tiempo.
Al aplicar cierta carga a un suelo arenoso limpio saturado, su consolidación será casi instantánea,
debido a que el agua con exceso de presión hidrostática no tiene problemas para escapar por las
oquedades; sin embargo, si el suelo es una arcilla de baja permeabilidad, su consolidación será muy
lenta, debido a que el exceso de agua en los vacíos tomará tiempo para ser expulsada fuera de la
capa arcillosa.
12

17. Capítulo 1. Generalidades
El fenómeno de consolidación es explicado por la teoría de Terzaghi, la cual se basa en las
siguientes hipótesis:
· El suelo antes y durante el proceso permanece saturado (Sr=100%). Los asentamientos por
compresión en suelos no saturados, son instantáneos, esto es, independientes del tiempo.
· El agua y los granos del suelo son incompresibles.
· La variación de la compresibilidad se considera como una relación lineal entre la presión
aplicada y el cambio de volumen (av=De/Dp).
· El coeficiente de permeabilidad k es constante. Esto es esencialmente cierto in situ, pero en
el laboratorio puede haber grandes errores asociados con esta suposición, los cuales tienden a
producir error en el cálculo del tiempo para que ocurra el asentamiento.
· La ley de Darcy es válida (v = ki).
· La temperatura permanece constante durante el proceso. Un cambio en la temperatura entre
10 y 20° C (temperaturas típicas del campo y del laboratorio respectivamente) producen un
cambio en la viscosidad del agua alrededor del 30%. Es importante que el ensaye de
laboratorio sea ejecutado a una temperatura conocida o preferiblemente a la temperatura in
situ.
· La consolidación es unidimensional (vertical), esto es, que no hay flujo lateral del agua o
movimiento lateral del suelo. Esto es totalmente verdadero en los ensayes de laboratorio y
parcialmente verdadero in situ.
· Las muestras que se prueban en el laboratorio son inalteradas. Este es un problema serio en
el que no importa cuan cuidadosamente haya sido tomada la muestra, siempre se descarga de
su presión in situ. Además, la presión hidrostática de poro, debida al nivel de agua freática
generalmente se pierde. En los suelos sensitivos pueden resultar serios errores; en otros
suelos, los efectos pueden ser mucho menores. La interpretación cuidadosa de la información
puede reducir el efecto de los errores debidos al efecto del muestreo.
Después de cierto tiempo de estar actuando las cargas de deposición en un suelo, se alcanza un
estado de equilibrio dentro de su estructura y la compresión se termina. De esta manera, el suelo se
13

18. Capítulo 1. Generalidades
considera totalmente consolidado cuando su volumen permanece constante bajo la acción de un
estado de esfuerzos constante. Al suelo en el cual las condiciones actuales se encuentran bajo una
presión de consolidación final o extrema, se le llama normalmente consolidado. Por otro lado, si un
suelo cuya sobrecarga actual a la cual está sometido es inferior a la presión extrema de
consolidación que soportó en algún tiempo anterior, se dice que dicho suelo está preconsolidado.
1.2
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE COMPRESIBILIDAD.
En general, los suelos se componen por tres fases: sólida, líquida y gaseosa; la primera de ellas está
compuesta por partículas de minerales, las cuales forman el esqueleto del suelo. Esta estructura
forma oquedades que son ocupadas por las otras dos fases.
La compresión en los suelos se da principalmente como una función de la reducción de su volumen
de oquedades, debido a que la reducción de volumen a causa de la compresión de las partículas
sólidas o del agua es tan pequeña que para propósitos prácticos puede omitirse. La reducción del
volumen de oquedades se da debido al movimiento relativo que tienen los granos sólidos de la
estructura del suelo, al ser forzados a ocupar una posición más estable. De esta forma la
compresibilidad de los suelos está en función de la facilidad con la cual los granos sólidos pueden
cambiar de posición.
Todos los suelos experimentan deformación a consecuencia de un cambio en las condiciones de
esfuerzo. Si las oquedades del suelo están en su totalidad llenas de agua, es decir, si se trata de un
suelo saturado, la compresión del suelo se dará como resultado del escape del agua contenida en las
oquedades. La compresión gradual de un suelo bajo tales condiciones, cuando actúan sobre él
fuerzas gravitatorias tales como las producidas por la misma deposición de los estratos o las
estructuras levantadas sobre el suelo, se le llama consolidación.
Tenemos entonces que la compresibilidad del suelo se debe a la facilidad con la que los granos
cambian de posición, debido al tipo y rigidez de la estructura de suelo; entendiendo que la estructura
del suelo se define, no sólo como el arreglo geométrico de sus componentes, sino como el enlace
entre las partículas.
14

19. Capítulo 1. Generalidades
Las características más importantes de compresibilidad de un suelo son el índice de compresibilidad
Cc, que se relaciona con cuanta compresibilidad por consolidación tendrá lugar en el suelo y el
coeficiente de consolidación Cv, que se relaciona con el tiempo en que tendrá lugar una determinada
cantidad de consolidación. Estos parámetros se suelen determinar a partir de pruebas de
consolidación, usando un aparato llamado odómetro. Así, mediante los ensayes de consolidación, se
pueden obtener los datos necesarios para construir una curva de compresibilidad, la cual nos
proporcionará la información necesaria sobre el comportamiento de compresibilidad de un suelo.
Los resultados de un ensaye de consolidación se presentan en forma de curvas de asentamiento (o
lecturas del micrómetro) contra el tiempo y de la relación de vacíos e contra log. de la presión, o la
deformación contra log. de la presión. Algunas veces se utiliza un gráfico de e contra p, en lugar de
los gráficos semilogarítmicos.
El gráfico semilogarítmico de e contra log p ó e contra log p, para suelos cohesivos inalterados,
tienen las siguientes características:
1. La rama inicial de la curva tiene una pendiente relativamente plana (debido principalmente a que
la carga inicial constituye un incremento de presión muy pequeño, que resulta menor que su
sobre­carga in situ y debido también a la expansión del suelo por pérdida de la sobre­carga del
sitio, lo cual siempre ocurre durante la recuperación de la muestra).
2. A una presión muy cercana a la sobrecarga in situ (p0), la gráfica es muy curva y con más
pendiente. Para arcillas relativamente no sensitivas, la curva presenta menor pendiente que para
arcillas sensitivas.
3. Más allá del punto p0, la gráfica es aproximadamente lineal para arcillas no sensitivas. Para
arcillas sensitivas, la curva exhibe alguna concavidad. Esta pendiente, relativamente fuerte y la
característica de concavidad, puede obedecer en parte a un colapso de la estructura a una presión
mayor que p0.
4. Si se carga a alguna presión, p1, una muestra de suelo inalterada, el proceso de descarga y
recarga hace que las curvas formen una curva de histéresis. Se ha encontrado que la curva de
recarga toma consistentemente la forma general de la parte inicial de la curva de carga. Cuando
15

20. Capítulo 1. Generalidades
el ciclo nuevo de recarga excede de p1, la curva de recarga llegará a ser una extensión
aproximada de la curva original de carga.
5. Se ha encontrado que un suelo remoldeado siempre produce una curva de compresión tipo
virgen con las siguientes característica.
a. Esta curva siempre presenta una pendiente regular, pero menor que la de las muestras
inalteradas, probablemente debido a que la estructura es más orientada.
b. Cuando las muestras remoldeadas se descargan, las curvas de histéresis se forman tal
como en el caso de las muestras inalteradas.
6. La forma de la curva de compresibilidad e–p depende de la historia de carga del suelo.
7. Durante la deposición normal de un suelo se obtiene la curva virgen de compresibilidad.
1.3
ARCILLAS NORMALMENTE CONSOLIDADAS
De acuerdo con la definición dada por Terzaghi en 1941, una arcilla es normalmente consolidada si
nunca ha estado bajo una presión mayor que la presión efectiva de sobrecarga existente. Una arcilla
en estas condiciones puede ser representada por el punto b de la curva a­c en la figura 1.1. Si la
presión efectiva existente es menor que la máxima presión efectiva a la cual la arcilla ha estado
sujeta en el pasado, se dice que esta sobreconsolidada, lo que se puede representar en la misma
figura por el punto d.
Según pruebas de laboratorio y experiencias en campo, es bien conocido que la consolidación
causada por un incremento en la presión actuante en una arcilla normalmente consolidada, es mucho
más grande que la expansión causada por un decremento de igual magnitud en la misma arcilla. Así,
las dos arcillas en los puntos b y d, las cuales están bajo la misma presión efectiva y son en todos
aspectos idénticas excepto por su historia de consolidación, tendrán diferentes relaciones de vacíos,
y por lo tanto, diferente comportamiento en cuanto a su compresibilidad. Sin embargo, para
construir una curva de compresibilidad, es necesario establecer que cualquier muestra en particular
es normalmente consolidada.
16

21. Capítulo 1. Generalidades
Para definir si una arcilla es normalmente consolidada, en pocas ocasiones se puede deducir del
conocimiento de las condiciones de formación que se tengan, ya que en general se debe someter a la
muestra de suelo a una prueba en el odómetro.
Fig. 1.1 Arcilla normalmente y preconsolidada (Skempton 1970).
Para arcillas normalmente consolidadas, las curvas e–log p muestran una fuerte curvatura
aproximadamente a la presión de sobrecarga que ha estado actuando en la muestra en condiciones de
campo, tal como lo muestra la figura 1.2. Además, es posible definir los límites superior e inferior
de esta presión mediante ensayes de laboratorio. El límite superior, indicado por P c en la figura 1.2,
se encuentra mediante una simple construcción gráfica propuesta por Casagrande (1936), quien
definió la presión P c como la carga de preconsolidación. El límite inferior indicado por Pi en la
figura, se encuentra extendiendo la porción lineal de la curva e­log p hasta cortar con la línea que
representa la relación de vacíos en. Si la arcilla es sobreconsolidada, entonces las presiones Pi y Pc
son mayores que la presión existente de sobrecarga P0, pero si la arcilla es normalmente
consolidada, P0 estará generalmente entre Pi y P c.
17

22. Capítulo 1. Generalidades
P
0
Pc
P
i
en
Fig. 1.2 Resultados típicos de un ensaye de consolidación en arcillas normalmente consolidadas (Skempton 1970).
1.4
LÍMITES DE ATTERBERG
En 1911 Atterberg introdujo el límite líquido y el límite plástico como una medida empírica del
grado de plasticidad de las arcillas. En 1926, Terzaghi utilizó estas propiedades para fines de
clasificación y con modificaciones de Casagrande, en 1932, las pruebas para su obtención fueron
estandarizadas internacionalmente.
En resumen, el límite líquido es el contenido de agua en el cual el suelo en estado remoldeado pasa
de una condición plástica a casi líquida y el límite plástico es el contenido de agua en el cual el suelo
pasa de un estado plástico a una condición frágil.
Los límites de Atterberg tienen dos ventajas. En primer lugar, reflejan la cantidad y el tipo de
mineral contenidos en una arcilla (Skempton 1953) y son, por lo tanto, función de tales propiedades,
así como de la capacidad de cambio de cationes y la superficie total de las partículas (Farrar y
Coleman 1967). Por otro lado, los límites de Atterberg son expresados como un contenido de agua,
por lo que el contenido natural de agua de una arcilla puede ser comparado directamente con éstos
mediante una relación definida como índice de liquidez (LI). El índice de liquidez indica la
proximidad del suelo natural al límite líquido.
18

23. Capítulo 1. Generalidades
LI =
donde:
w n - w P
w L - w P
1.4.1
wn = contenido natural de agua
wp = límite plástico
wL = límite líquido
Por otra parte, el índice de plasticidad (PI = wL – wp ) indica la magnitud del intervalo de humedades
en el cual el suelo posee consistencia plástica.
Para gran variedad de arcillas normalmente consolidadas, el índice de liquidez cae dentro de un
rango estrecho de valores a cualquier presión efectiva dada, sin embargo, el correspondiente
contenido de agua de las arcillas puede variar en un rango amplio. La importancia del índice de
liquidez se observa en el ejemplo de la fig. 1.3, en donde dos muestras a diferentes profundidades
tienen el mismo contenido de agua; al no conocerse los límites de Atterberg, se podría inferir que la
mayor presión que actúa en la muestra más profunda no ha causado una compactación adicional. Es
probable sin embargo, que el límite líquido de la muestra más profunda fuera mayor que la muestra
superior y el índice de liquidez decrecería con la profundidad.
Por lo tanto, aunque los límites de Atterberg no dan información de la estructura de la arcilla o de su
resistencia, éstos son de gran valor. La mayoría de las arcillas normalmente consolidadas tienen un
alto contenido de agua y a grandes profundidades muestran una sensitividad muy marcada, definida
como la relación de resistencia inalterada y remoldeada.
wn­ wP
wL­wP
wP w wL
wP
wL
Z
Z
Fig. 1.3 Contenido natural de agua, limites líquido y plástico e índice de liquidez para dos muestras a diferentes
profundidades (Skempton 1970)
19

24. Capítulo 1. Generalidades
1.5
ASPECTOS TEÓRICOS DE LA CURVA VIRGEN DE COMPRESIBILIDAD.
Cuando las arcillas son depósitos lacustres recientes, tienen una alta relación de vacíos, la cual se
puede representar por el punto a de la figura 1.1. Como con el paso del tiempo la deposición
continúa, el esfuerzo efectivo de sobrecarga se incrementa y la arcilla se comprime hasta llegar a los
puntos b o c de la misma figura. La curva formada por la relación de vacíos e ­ esfuerzo efectivo p
se conoce como curva de compresión por sedimentación o curva virgen de compresibilidad para esas
arcillas.
Los suelos arcillosos se caracterizan por ser altamente compresibles y debido a su potencia capilar,
generalmente se encuentran saturados en la naturaleza.
En los sedimentos lacustres y marinos, la arcilla en general empieza a adquirir consistencia cuando
su contenido de agua se reduce por la carga de otros sedimentos y alcanza el límite líquido. Así
pues, si se toma una muestra de un suelo arcilloso remoldeado y se coloca una probeta de éste en el
odómetro con un contenido de agua igual al límite líquido, entonces podrá efectuarse una prueba de
compresibilidad empezando con una consistencia relativa Cr=0. La experiencia muestra que en la
mayoría de los casos la curva de compresibilidad resulta una línea recta en escala semi­logarítmica;
esta línea se le conoce como curva virgen de compresibilidad. Al aumentar la carga el material se
comprime a oquedades más bajas, aumentando consecuentemente la consistencia relativa y
haciéndose cada vez menos compresible; la pendiente de la curva que define el coeficiente de
compresibilidad, se reduce. Si durante el proceso de carga, al llegar a un esfuerzo efectivo p1 el
material se descarga y luego se recarga, se obtienen ciclos de histéresis. La curva de recarga no
vuelve a alcanzar la curva virgen que representa una carga siempre creciente y la cual consolida al
material normalmente. Sin embargo, durante el proceso de reaplicación de la carga al llegar al
esfuerzo en las cercanías del punto para el cual el material fue descargado, la curva de
compresibilidad sufre una deflexión. Para esfuerzos mayores, la curva sigue por abajo y
aproximadamente paralela a la que hubiese sido la curva virgen (Zeevaert 1984).
Las curvas de compresibilidad se construyen a partir de pruebas de odómetro, en las cuales un
espécimen de suelo se restringe lateralmente y es cargado axialmente con incrementos de esfuerzos
totales. Cada incremento de esfuerzos se mantiene hasta que el exceso en la presión de poro del agua
contenida en el suelo se disipa completamente. Durante el proceso de consolidación se toman
20

25. Capítulo 1. Generalidades
medidas del cambio de altura del espécimen y este dato se usa para determinar la relación entre el
esfuerzo efectivo y la relación de vacíos o deformación, con lo cual se obtiene el coeficiente de
compresibilidad.
En una curva de compresibilidad de un suelo preconsolidado, la curva virgen antes del punto de
preconsolidación representa la trayectoria de consolidación del suelo durante el proceso de
deposición natural de las capas o estratos superiores. La curva virgen de compresibilidad representa
la trayectoria en la cual el suelo está sometido únicamente a cargas que no había soportado durante
ninguna etapa anterior.
Un suelo completamente remoldeado pierde todas las características de su estructura natural.
Cuando se carga en un ensayo de compresión, las partículas, que generalmente tienden a estar en un
estado de estructura dispersa, son forzadas a juntarse aún más, resultando una curva suave de
relación de vacíos contra presión. Un suelo remoldeado no puede utilizarse para obtener la presión
de preconsolidación; de aquí que la precisión de la presión de preconsolidación medida depende
mucho del grado de remoldeo de la muestra del suelo.
21

26. Capítulo 2. Marco teórico
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1
INTRODUCCIÓN
Dado el tiempo que se requiere para el desarrollo de una prueba de compresibilidad en suelos finos
saturados para obtener Cc, es deseable relacionar el índice de compresibilidad del suelo con algunas
propiedades índice que sean fácilmente determinadas.
El cambio de volumen de los sedimentos finos depende de la proporción relativa de las partículas de
limo y arcilla, las cuales en su conjunto forman una estructura con gran relación de vacíos. El
tamaño de las partículas coloidales (arcillas) con gran relación de área por unidad de masa tiene la
habilidad de atraer cantidades considerables de agua, la cual rige el tiempo en el que tiene lugar la
consolidación.
Puesto que el límite líquido es una medida del agua atraída por las partículas de arcilla, se puede
encontrar alguna correlación entre este parámetro y el índice de compresión del suelo, así como con
la relación de vacíos. Numerosos estudios se han reportado en la literatura relacionando una
propiedad derivada de otra propiedad física fácilmente determinada, tal como el límite líquido y la
relación de vacíos. Las relaciones han sido calculadas a través de procedimientos estadísticos o por
otros métodos, como ajuste de curvas. Al parecer se ha puesto mayor interés en establecer una
22

27. Capítulo 2. Marco teórico
función para obtener el índice de compresión con las propiedades índice y relaciones de peso y
volumen de los suelos.
Entre las ecuaciones más ampliamente aceptadas y usadas para estimar el índice de compresibilidad
están la de Skempton 1944, Terzaghi y Peck 1967, Lambe y Whitman 1969, Nishida y Hough 1957
y Mayne 1980. A excepción de la de Skempton, estas ecuaciones están generalmente pensadas para
ser aplicadas de forma universal a arcillas inorgánicas normalmente consolidadas. Otras ecuaciones
se pueden utilizar solamente para suelos de ciertas áreas regionales. Excepto por la idea de que Cc y
ciertas propiedades índice de los suelo están de alguna manera relacionadas, las ecuaciones
mencionadas no tienen bases lógicas para justificar su desarrollo. En lo concerniente a las
relaciones entre Cc y otras propiedades del suelo, Nishida estableció (1952) que “las relaciones han
sido introducidas solo por la impresión de los resultados de las pruebas, sin tener bases teóricas”.
Las curvas e ­ log p para sedimentos de arcilla según Lambe y Whitman (1969), muestran que la
relación de vacíos de equilibrio depende tanto del límite líquido como de la presión de
sobreconsolidación. Según los reportes hechos por Lambe y Whitman, los sedimentos de arcilla
presentan una relación lineal entre la relación de vacíos de equilibrio y el límite líquido bajo una
presión constante; este dato implica que el límite líquido relaciona factores que tienen un efecto
significativo en el comportamiento del cambio de volumen para sedimentos de arcilla; de esta
manera el wL puede ser un parámetro para calcular los asentamientos. Los datos del análisis de los
sedimentos de arcilla permiten determinar una ecuación que considera tanto el límite líquido como
el incremento de presión para calcular la relación de vacíos y por tanto los asentamientos.
2.2
ECUACIONES DEL ÍNDICE DE COMPRESIBILIDAD
Correlaciones entre el índice de compresión y propiedades índice del suelo, con bases justificables
para su desarrollo, existen relativamente pocas. El resto de las ecuaciones son aplicables solamente a
ciertas regiones. El índice de compresión representa la pendiente de la curva relación de vacíos e­
logaritmo de esfuerzo efectivo p. Algunas ecuaciones empíricas permiten dar un valor aproximado
del índice de compresión en términos del límite líquido, contenido natural de agua o la relación de
vacíos in situ y constantes derivadas de datos experimentales.
23

28. Capítulo 2. Marco teórico
Skempton realizó pruebas de consolidación en muestras de suelo remoldeadas para diferentes tipos
de arcillas con un contenido de agua inicial cercano al límite líquido. La relación resultante entre el
índice de compresión y el límite líquido fue la siguiente:
C’c = 0.007 (wL ­10)
2.2.1
En la cual C’c corresponde a la pendiente de la curva virgen de compresibilidad del suelo
remoldeado.
Posteriormente Terzaghi y Peck sugirieron, basados en trabajos de Skempton y otros, que la
ecuación anterior fuera modificada para usarse con arcillas normalmente consolidadas de media o
baja sensibilidad. Ellos encontraron que Cc para arcillas normalmente consolidadas es
aproximadamente 1.3 veces el valor del C’c remoldeado. La relación resultante fue la siguiente:
Cc = 0.009 (wL – 10 )
2.2.2
Basado en consideraciones de esfuerzo­deformación y en la pendiente de las curvas de
compresibilidad, Nishida desarrollo la siguiente ecuación:
Cc = 1.15 (er – e0)
2.2.3a
Nishida definió e0 como la relación de vacíos antes de aplicar presión y er como la relación de vacíos
donde se mide el índice de compresión en la porción virgen de la curva de compresibilidad.
Asumiendo que e0 = 0.35 (relación de vacíos para partículas esféricas rígidas uniformes en su
empaque más cerrado) y sustituyendo este valor en la ecuación 2.2.3a, Nishida obtiene la siguiente
expresión:
Cc = 1.15 (er ­0.35)
2.2.3b
Nishida se refiere a la ecuación 2.2.3b como la relación fundamental del índice de compresibilidad y
la relación de vacíos, y establece que puede ser usada para cualquier tipo de suelo, expresando la
ecuación 2.2.3b en términos de la relación de vacíos natural (en) como sigue:
Cc = 0.54 (en ­0.35)
2.2.3c
24

29. Capítulo 2. Marco teórico
Hough reconoció que la curva virgen para especimenes de diferentes tipos de suelo exhibe un patrón
de convergencia, lo cual indica de forma general que la compresibilidad varía con la relación de
vacíos inicial (el hecho de que las curvas vírgenes remoldeadas para un suelo dado convergen en un
punto, es actualmente bien conocido). Schumertmann encontró que la relación de vacíos para el
punto de convergencia es aproximadamente igual a 0.4 en. Hough realizó ensayes en especimenes
remoldeados de diferentes tipos de suelos y encontró que existe una relación lineal entre Cc y er que
se puede expresar de la forma:
Cc = a (er – b)
2.2.4
En base a información disponible, Hough concluye que el término a de la ecuación 2.2.4, el cual
representa la pendiente, es dependiente principalmente de la forma de las partículas, tamaño y
graduación. Él también concluye que el término b es aparentemente una aproximación cercana de la
relación de vacíos mínima obtenida bajo circunstancias normales. Hough ha señalado que Cc alcanza
un valor de cero cuando la curva de compresibilidad se vuelve asintótica a relaciones de vacíos igual
al valor mínimo y no a cero. Hough determinó valores de a y b para estimar el Cc de varios tipos de
suelos.
Cozzolino utilizó datos de pruebas limitados para encontrar una relación estadística entre Cc y e ó
wL y concluyó que no existía una relación estadística significante en ambas combinaciones.
Posteriormente, Cozzolino procedió a aplicar métodos de regresión multiple y encontró que Cc
puede ser expresado en función de ambas variables.
Azzouz y colaboradores compararon sus resultados de regresión de pruebas de consolidación con
los resultados empíricos de anteriores investigadores. Estos han mostrado que Cc se expresa en
términos de la relación de vacíos in situ en por medio de simples modelos de regresión lineal y la
introducción de otras variables tales como wL no mejora significativamente la aproximación de la
ecuación resultante. Así, su trabajo apoya el trabajo teórico de Nishida de 1956. La selección de
variables independientes en su estudio fue realmente arbitraria.
Lambe y Whitman concluyeron, sin embargo, basados en datos de pruebas disponibles para
diferentes tipos de suelos finos naturales, que cualquier relación entre los límites de Atterberg y Cc
es sólo una aproximación. Refiriéndose a la ecuación de Skempton, Nishida establece que
25

30. Capítulo 2. Marco teórico
“algunos suelos no obedecen la tendencia ya que los coeficientes deben ser determinados para
cada tipo de suelo en el cual Cc va a ser estimado”.
Los trabajos reportados posteriormente por Azzout Et Al (1976), indican que se puede obtener una
correlación más confiable de coeficientes con bajos errores cuando se incluyen más de una
propiedad índice para la determinación de dicho coeficiente. Dos de las ecuaciones reportadas por
Azzout et al son las siguientes:
Cc = 0.37 (en + 0.003 wL ­ 0.34)
2.2.5
Cc = 0.009wn + 0.002 wL ­ 0.14
2.2.6
Estas ecuaciones tienen un coeficiente de correlación de 0.86 y 0.81, con errores aproximados de
0.074 y 0.085 respectivamente.
Herrero en 1983 reportó la siguiente relación (Al­Khafaji et al, 1992):
æ g ö
CC = 0. G ç W ÷
141 S ç
÷
è g d ø
2.3
12
5
2.2.7
COMPARACIÓN DE DATOS DE DIFERENTES AUTORES
En esta sección se analiza la información que nos dan los datos de pruebas de consolidación junto
con las propiedades índice del suelo de tres fuentes (Lambe y Whitman 1969; Herrero 1980; Mayne
1980).
En la tabla 2.1 se listan una serie de ecuaciones empíricas que nos presentan diferentes autores para
predecir el índice compresibilidad. Estas ecuaciones relacionan al índice de compresión con una
variable, ya sea el límite líquido, contenido natural de agua, o relación de vacíos in situ y la mayoría
de éstas son de forma lineal. Las cinco ecuaciones que relacionan el índice de compresión en
función de límite líquido se presentan en la sección a de la tabla 2.1. El valor más conservador (el
mayor) de Cc es el dado por la expresión de Terzaghi y Peck en 1967, ecuación 2.2.2.
26

31. Capítulo 2. Marco teórico
Los valores dados por Cozzolino, Cc =0.0046 (wL ­9), en 1961, son mucho más pequeños, por lo que
no es muy recomendable el uso de esta expresión, excepto en los casos en que se tengan datos de
que exista una buena correlación de estos valores con los calculados mediante los ensayes de
consolidación correspondientes. Al ver la gráfica de resultados, se observa gran dispersión, lo cual
puede ser debido a la variación en la cantidad de materia orgánica contenida en las muestras
ensayadas. El trabajo experimental de Al­Khafaji (1979) ha mostrado que el índice de compresión
para suelos orgánicos depende en gran medida de la presión de consolidación y el contenido de
materia orgánica.
En las cinco ecuaciones de la sección (b) de la tabla 2.1 se utiliza el contenido natural de agua para
predecir el índice de compresión.
Nótese que estas ecuaciones son muy similares, probablemente debido a la gran aproximación con la
cual el contenido de agua puede ser medido y comparado con el límite líquido y relación de vacíos.
Esto no explica la variación de los valores del índice de compresión observados para un mismo
contenido de agua. Herrero reportó en 1980 resultados tanto para suelos parcialmente saturados
como para suelos saturados usando el contenido de agua, lo cual nos sugieren que el contenido de
agua debe ser utilizado para calcular el índice de compresibilidad solamente en suelos saturados.
Las cinco ecuaciones de la tabla 2.1­sección (c), nos dan un valor aproximado del índice de
compresión con base en la relación de vacíos in situ, de acuerdo a la información dada por Lambe y
Whitman (1969) y Herrero (1980). Las diferencias entre las cinco ecuaciones son de mediana
importancia. Para relaciones de vacíos mayores a 0.5, las ecuaciones Cc = 0.54 (en ­ 0.35) (Nishida
1956) y Cc = 0.35 (en ­ 0.5) (Hough 1957), presentan los valores mayor y menor del índice de
compresión, mostrando una gran diferencia. La fórmula de Nishida presenta los mejores resultados
para el rango general de la relación de vacíos; quien recomienda la primera ecuación de la sección
(c) en la tabla 2.1 mejor que la expresión 2.2.3a.
Como ya se explicó anteriormente, esta ecuación es atribuida al mismo Nishida por varios autores
(Azzouz et al. 1976; Koppula 1981; Herrero 1980), la cual da valores irrazonablemente
conservadores para el índice de compresión.
27

32. Capítulo 2. Marco teórico
Algunos parámetros del suelo dados con ciertos modelos en particular, proporcionan una correlación
aceptada con los datos publicados para suelos de baja a mediana plasticidad. Las ecuaciones basadas
en el contenido de agua no son muy confiables, debido a que el contenido de agua usado para el
cálculo del índice de compresibilidad no siempre corresponde al de la saturación.
La ecuación de Nishida para estimar el índice de compresibilidad es la que da la mejor correlación
con los datos obtenidos por medio de las pruebas correspondientes. Cozzolino presenta una ecuación
que da los valores más altos para bajas relaciones de vacíos.
Tabla 2.1. Ecuaciones para la predicción del índice de compresibilidad Cc (Al­Khafaji et al, 1992)
ECUACION
APLICACIONES
AUTOR DE LA
CORRELACIÓN
(a) Cc = ¦( wL)
Cc = 0.007 (wL ­ 7)
Arcillas remoldeadas
Skempton (1994)
Cc = 0.0046 (wL ­ 9)
Arcillas de brasil
Cozzolino (1961)
Cc = 0.009 (wL ­ 10)
Arcillas normalmente consolidadas
Terzaghi y Peck (1967)
Cc = 0.006 (wL ­ 9)
Todas las arcillas con límite liquido menor de
100%
Azzouz et al. (1976)
Cc =(wL ­ 13)/109
Todas las arcillas
Mayne (1980)
(b) Cc = ¦(wn)
3
Cc = 0.85 Ö(wn/100)
Lodos finos y arcillas
Helenelund (1951)
Cc = 0.0115 wn
Suelos orgánicos, turbas, limos orgánicos y
arcillas
Moran et al. (1958)
Cc = 0.01 (wn ­ 5)
Todas las arcillas
Azzouz et al. (1976)
Cc = 0.01 wn
Todas las arcillas
Koppula (1981)
Cc = 0.01 (wn ­ 7.549)
Todas las arcillas
Herrero (1983)
(c) Cc = ¦( en)
Cc = 0.54 (en ­ 0.35)
Todas las arcillas
Nishida (1956)
Cc = 0.29 (en ­ 0.27)
Hough (1957)
Cc = 0.35 (en ­ 0.50)
Suelos cohesivos inorgánicos, arcillas y limos
Suelos granulares con finos orgánicos, limos
orgánicos y arcillas
Cc = 0.43 (en ­ 0.25)
Arcillas de Brasil
Cozzolino (1961)
Cc = 0.75 (en ­ 0.50)
Suelos de baja plasticidad
Sowers (1970)
Cc = 1.21+1.055 (en.­1.87)
Arcillas jaspeadas de la ciudad de San Paulo
28
Hough (1957

33. Capítulo 2. Marco teórico
Existen múltiples parámetros índice del suelo para la predicción del índice de compresibilidad,
como el límite líquido, que es una propiedad del material que depende a su vez del tipo de suelo, del
contenido natural de agua, el tamaño de sus partículas y las características de superficies de dichas
partículas; existen otros parámetros más relacionados a la compresibilidad, tales como la relación de
vacíos, que se liga a la presión de consolidación existente, así como con el peso específico relativo
de los suelos (Gs). Esto es especialmente cierto cuando se trata con suelos orgánicos en los cuales la
curva e ­ Log. p es lineal.
De las relaciones presentadas sólo restaría determinar cuál de ellas es la más adecuada para calcular
el índice de compresión de cada sedimento de arcilla en particular. La intención del presente estudio
es obtener relaciones lineales entre Cc y otras propiedades índice que sean fácilmente determinadas,
sin la necesidad de ejecutar pruebas de consolidación en suelos cohesivos, para nuestro sitio en
estudio.
2.4
COMPRESIBILIDAD INTRÍNSICA DE SUELOS FINOS
En esta sección se presentan correlaciones entre la compresibilidad intrínseca y características índice
de suelos finos, reportadas por B. Cerato et al (2003). Según esta investigadora, resultados
obtenidos de la literatura y de un extenso programa de pruebas de laboratorio muestran que se
pueden encontrar buenas correlaciones entre el índice de compresión intrínseco, C*c, y la relación
de vacíos a un esfuerzo efectivo de consolidación de 100 kPa, e*100, con el Límite líquido, wL, Índice
de Plasticidad, PI y el Índice de contracción, CI. La superficie específica de las partículas también
es un factor importante que ejerce una fuerte influencia en la compresibilidad intrínseca de los
suelos.
Las propiedades intrínsecas de los suelos finos pueden ser un esquema valioso para entender el
comportamiento de los depósitos naturales (Burland 1990, Chandler 2000). Una de estas
propiedades es la compresibilidad intrínseca, término que fue introducido por Burland (1990) para
describir el comportamiento de consolidación unidimensional de suelos remoldeados. Las
características intrínsecas de un suelo son evaluadas en su estado remoldeado, con un contenido de
agua mayor al del límite líquido, de tal forma que toda la memoria de la estructura del suelo es
29

34. Capítulo 2. Marco teórico
removida. En efecto, cualquier prueba desarrollada en un suelo remoldeado, mezclado a un
contenido de agua inicial muy arriba del wL, puede decirse que posee comportamiento “intrínseco”.
Las propiedades intrínsecas pueden ser usadas como referencia para evaluar el comportamiento
inalterado de suelos naturales, y por lo tanto, puede determinarse la influencia de la estructura del
suelo en su comportamiento resultante. En la ausencia de pruebas de consolidación para medir la
compresibilidad intrínseca, Burland (1990) sugirió que las propiedades de compresión intrínsecas
podrían ser estimadas a partir de la relación de vacíos en el límite líquido, eL, para lo cual se requiere
medir el límite líquido y el peso específico relativo de los sólidos.
En esta sección se presentan correlaciones entre la compresibilidad intrínseca y otras propiedades de
los suelos finos encontradas por B. Cerato, et al. También se considera la influencia de la superficie
específica de las partículas en la compresibilidad intrínseca.
Compresibilidad Intrínseca
Burland (1990) introduce el concepto de propiedades “intrínsecas” para describir las características
de resistencia y deformación de arcillas reconstituidas que pueden ser usadas como marco de
referencia para interpretar las correspondientes características de un sedimento natural de arcilla.
Las propiedades de arcillas reconstituidas son llamadas “intrínsecas” ya que éstas son inherentes al
suelo e independientes de su estado natural. Esto significa que las propiedades intrínsecas deberían
ser solamente relacionadas a la composición del suelo y su constitución, y no ser influenciadas por
la estructura del mismo. De hecho, lo mismo se puede decir de una propiedad índice, tal como el wL.
La línea de compresión intrínseca (ICL) fue definida por Burland (1990) como la pendiente de la
curva de compresibilidad (e­log p’) de una muestra de arcilla reconstituida con un contenido de agua
inicial de 1.25 a 1.5 veces el límite líquido. La pendiente de ICL es evaluada entre un esfuerzo
efectivo de 100 y 1000 kPa, y fue definida por Burland como el índice de compresión intrínseco C*c
y se obtiene de la forma:
C*c =e*100­e*1000
2.4.1
Burland también definió la relación de vacíos a un esfuerzo efectivo de 100 kPa como e*100. Por lo
tanto, puesto que C*c define la pendiente y e*100 define la posición o localización de ICL en la curva
de compresibilidad, la ICL puede ser construida para cualquier suelo simplemente estimando C*c y
30

35. Capítulo 2. Marco teórico
e*100. Con el fin de ayudar al ingeniero, en el caso de que no se puedan realizar pruebas de
consolidación en una muestra de suelo remoldeada para medir directamente la ICL, Burland
presentó correlaciones empíricas para estimar C*c y e*100 a partir de la relación de vacíos en el
límite líquido, eL, ésta se obtiene de la forma: eL= Gs * wL (donde Gs= peso específico relativo de
sólidos). Lo anterior es preferible a usar solamente el límite líquido, razonando que eL era un mejor
parámetro, ya que dos suelos con el mismo wL podrían tener diferente valor de Gs y por lo tanto,
diferente valor de eL. El volumen de datos de pruebas de consolidación usado por Burland (1990)
fue obtenido de estudios tan antiguos como el presentado por Terzaghi (1927).
Se han desarrollado algunas correlaciones previas entre el índice de compresibilidad de suelos
remoldeados y otras propiedades índice. Entre éstas se incluyen correlaciones de Cc con: Límite
líquido, wL (Skempton 1944; Azzouz et al. 1976; Hirata et al. 1990); Índice de plasticidad, PI
(Mayne 1980; Nadase et al. 1988; Kulhawy y Mayne 1990); Índice de contracción CI (Sridharan et
al. 2000) y Contenido natural de agua, wn (Helenelund 1951; Azzouz et al. 1976; Krizek et al. 1977;
Coutinho et al. 1998).
Revisión de la Literatura.
Aunque el concepto de compresibilidad intrínseca fue introducido por Burland en 1990, algunas
investigaciones previas han evaluado el comportamiento de consolidación unidimensional de suelos
finos remoldeados. B. Cerato, et al, realizaron una intensiva revisión de la literatura para recopilar
resultados previos a fin de conformar una base de datos extensa. Los datos recopilados incluyen
arcillas naturales y “artificiales” con mineralogía singular.
Coeficiente de compresibilidad intrínseco C*c
La figura 2.1a presenta correlaciones entre C*c y varias propiedades índice para los datos de
depósitos naturales recopilados. El rango de propiedades índice indicado en la figura 2.1a es similar
al que usó Burland en 1990 y se considera representativo del rango esperado en arcillas naturales
alrededor del mundo. Estas correlaciones son significativamente marcadas y cualquiera es
suficientemente adecuada para estimar C*c. Sin embargo, se debe recordar que eL y PI, requieren de
la determinación de dos parámetros. Resultados similares para arcillas artificiales se muestran en la
fig. 2.1b. El rango de sus propiedades índice, entre las que se encuentran algunas montmorilonitas,
31

36. Capítulo 2. Marco teórico
es mucho más amplio que para las arcillas naturales; sin embargo, se puede observar que la
correlación sigue siendo buena. La falta de datos de eL en la figura 2.1b se debe a que la mayoría de
investigadores simplemente no han determinado o reportado el peso específico relativo de sólidos.
wL
wL
wL (%)
wL (%)
b)
a)
Fig. 2.1 Correlaciones entre C*c y propiedades índice de arcillas a) naturales y b) artificiales de datos recopilados
(Cerato et al 2003).
32

37. Capítulo 2. Marco teórico
Relación de vacíos a un esfuer zo de 100 kPa, e*100
Las figuras 2.2 a) y b) presentan correlaciones entre e*100 y varias propiedades índice para suelos
artificiales y naturales obtenidos de la literatura. Estos resultados son similares a los presentados en
las figuras 2.1 a) y b) e indican que hay correlaciones razonablemente firmes entre e*100 y eL, PI
y wL.
Los datos presentados en las figuras 2.1 y 2.2 muestran correlaciones marcadamente fuertes,
considerando que el procedimiento de las pruebas usado para determinar C*c y las propiedades
índice no fueron, muy probablemente, los mismos. Los datos colectados abarcan los años de 1927 a
2001. Esto sugiere que son las propiedades mismas del suelo, C*c, wL, PI y Gs, las que realmente
dominan la cantidad medida para cada una de las propiedades individuales y no tanto los
procedimientos de pruebas actualmente usados. Normalmente, a fin de reducir la variabilidad, es
deseable usar procedimientos idénticos para evaluar las propiedades de cada suelo.
Pruebas de Laboratorio
Con el fin de complementar los datos obtenidos de la literatura, B Cerato et al (2003) realizaron un
extensivo programa de pruebas de laboratorio. Obtuvieron muestras de varios depósitos de suelo
fino de varias partes de Estados Unidos y de alrededor del mundo. Estos suelos representan un
amplio rango de materiales geológicos, e incluyen depósitos de origen marino, aluvial, lacustre,
residual y eólico. Además ensayaron muestras artificiales de arcillas para proveer un banco de datos
para suelos de mineralogía predominantemente singular. Las pruebas realizadas incluyen: límites de
plasticidad, límite de contracción, granulometría y peso específico relativo de los sólidos. Además,
se determinó el contenido de carbonatos de cada muestra, usando el aparato de Chittick (Dreimanis
1962). La superficie de partículas finas se determinó usando el método EGME (Carter et al. 1986;
Cerato y Lutenegger 2002). La capacidad de cambio catiónico se determinó por el método de
extracción de acetato de amonio (Rhoades 1982).
33

38. Capítulo 2. Marco teórico
wL
wL
wL (%)
wL (%)
(%)
a)
b)
Fig. 2.2 Correlaciones entre e*100 y propiedades índice de arcillas a) naturales y b) artificiales de datos recopilados
(Cerato et al 2003).
34

39. Capítulo 2. Marco teórico
Se realizaron pruebas de consolidación unidimensional con aplicación de carga incremental en
especimenes remoldeados usando una celda de consolidación de anillo fijo. Las pruebas de carga
incremental fueron seleccionadas con el fin de ser consistentes con los resultados previos reportados
en la literatura, la mayoría de los cuales utilizaron este procedimiento y para ser congruentes con las
capacidades probables de la mayoría de consultores geotécnicos. Unas muestras fueron mezcladas
para dar un contenido de agua inicial en el rango de aproximadamente 1.2 a 1.5 veces el límite
líquido. Las muestras de arcilla natural fueron preparadas iniciando con su contenido de agua
natural, esto es, sin secado. Las muestras artificiales fueron mezcladas iniciando de un estado de
secado al aire, como fue recibido por cada proveedor.
Resultados del Trabajo de B. Cerato et al.
Los resultados obtenidos de la fase experimental fueron combinados con los resultados previos
presentados para crear una sola población de datos.
Arcillas naturales.
La fig. 2.3 presenta los resultados obtenidos para las arcillas naturales de la fase experimental junto
con los datos obtenidos de la literatura por B. Cerato, et. al. Como puede observarse, todos los datos
parecen ajustarse a un simple grupo. La combinación de datos ensayados presenta las siguientes
correlaciones para C*c:
C*c = 0.30eL­0.09
N=118
R²= 0.87
2.4.2a
C*c = 0.008 wL ­0.09
N=152
R²= 0.88
2.4.2b
C*c = 0.01PI+0.18
N=143
R²= 0.86
2.4.2c
Las correlaciones para e*100 son:
e*100=0.55eL+0.22
N=103
R²=0.84
2.4.3a
e*100=0.02 wL +0.21
N=105
R²=0.84
2.4.3b
e*100=0.02PI+0.52
N=105
R²=0.75
2.4.3c
35

40. Capítulo 2. Marco teórico
wL
wL
wL (%)
wL (%)
a)
b)
Fig. 2.3. Correlaciones obtenidas con datos experimentales y recopilados para arcillas naturales (Cerato et al 2003).
36

41. Capítulo 2. Marco teórico
La ecuación 2.4.2a es similar a la expresión presentada por Burland en 1990, sin embargo él sugirió
usar una ecuación cúbica para la relación entre e*100 y eL. Los resultados anteriores (ecuación
2.4.3a) indican que una simple ecuación lineal describe adecuadamente el comportamiento de las
arcillas naturales. Todas las ecuaciones de correlación presentadas anteriormente se obtuvieron con
un intervalo de confianza del 95 %.
Arcillas artificiales.
En la figura 2.4 se muestran los resultados de las pruebas realizadas por B. Cerato, et. al. a muestras
de arcilla artificiales junto con los datos de la literatura. En este caso se puede notar que, excepto
para la correlación del índice de plasticidad, una simple relación lineal para C*c no es
suficientemente aproximada para describir la relación entre C*c y cualquiera de las propiedades eL o
wL. Sin embargo, se realizó un ajuste polinomial y se generaron las siguientes correlaciones:
C*c =0.0029eL³­0.02eL²+0.3eL+0.0086
N=22
R²=0.99
2.4.4a
C*c =0.00003 wL ²+0.002 wL +0.278
N=65
R²=0.99
2.4.4b
C*c =0.02 PI­0.04
N=52
R²=0.98
2.4.4c
Para fines de comparación, en la figura 2.4 se presenta la correlación entre C*c y eL presentada por
Burland (1990). Las arcillas artificiales ensayadas por B. Cerato et al., tienen propiedades que están
claramente fuera del rango de cualquier suelo ensayado por Burland (1990). Aún así, el uso de una
ecuación polinomial provee un muy buen ajuste para los datos presentados, B Cerato et al. no
recomiendan que las correlaciones se extiendan sin límite y recomiendan que ellas sean aplicables
solo dentro de las fronteras de las propiedades del suelo usadas.
Para e*100 se obtuvieron las siguientes correlaciones lineales:
e*100=0.39eL+0.89
N=23
R²=0.94
2.4.5a
e*100=0.01 wL +0.77
N=23
R²=0.94
2.4.5b
e*100=0.01PI+1.32
N=23
R²=0.89
2.4.5c
37

42. Capítulo 2. Marco teórico
wL
wL
wL
wL (%)
wL (%)
a)
b)
Fig. 2.4. Correlaciones obtenidas con datos experimentales y recopilados para arcillas artificiales(Cerato et al 2003).
Burland (1990) sugirió una ecuación polinomial para la correlación entre e*100 y eL, sin embargo, los
datos mostrados en la fig. 2.4, los cuales tienen valores de eL mayores a los valores usados por
Burland, sugieren que una simple expresión lineal es suficiente (ec. 2.4.5a).
38

43. Capítulo 2. Marco teórico
Si se consideran solo las arcillas naturales, una simple ecuación lineal puede ser usada para describir
la relación entre C*c y cualquiera de las propiedades, eL, wL o PI (con eL<4; wL <160; PI<200). Sin
embargo, si se considera el rango completo de suelos ensayados, una relación lineal no es
suficientemente confiable y se requiere una expresión de mayor orden, como se muestra en la fig.
2.5. Los resultados de correlaciones de C*c para todos los resultados (material natural y artificial)
son:
C*c =0.4 eL²­0.38eL+0.45
N=140
r²=0.99
2.4.6a
C*c =0.00003 wL ²+0.002 wL +0.26
N=217
r²=0.99
2.4.6b
C*c =0.00002IP²+0.007IP+0.32
N=195
r²=0.99
2.4.6c
Mientras las curvas polinomiales mostradas en la fig. 2.5 dan el mejor ajuste de los datos
combinados, B. Cerato et al. recomiendan que una simple ecuación lineal (ecs. 2.4.2 y 2.4.3), sea
usadas para arcillas naturales.
Correlaciones con el índice de contracción
Sridharan y Nagaraj (2000) presentaron resultados de pruebas de 10 diferentes suelos remoldeados
con un amplio rango de plasticidad y mostraron una fuerte correlación entre C*c y el índice de
contracción, CI, definido numéricamente como CI= límite líquido­límite de contracción. B. Cerato
et. al. investigaron esta correlación para ambas, arcillas naturales y artificiales, e igualmente
encontraron una fuerte correlación entre C*c y el CI. En este caso, no encontraron correlación
significante entre e*100 y el CI para arcillas naturales. La tendencia es mejor para arcillas artificiales,
probablemente por el amplio rango en el CI.
El índice de contracción es aparentemente un atractivo índice de clasificación del suelo, ya que
describe la máxima diferencia de contenido de agua y por lo tanto la máxima diferencia en la
relación de vacíos, a la que un suelo saturado puede ser sometido entre el límite líquido y el límite
de contracción. Adicionalmente, aparte del uso del mercurio, la prueba del límite de contracción es
relativamente simple de realizar y también usa suelo remoldeado a un contenido inicial de agua
arriba del límite líquido.
39

44. Capítulo 2. Marco teórico
wL
wL
wL (%)
Fig. 2.5. Correlaciones obtenidas con datos experimentales y recopilados para arcillas naturales y artificiales (Cerato
et al 2003).
Los resultados mostrados en las figs. 2.3 a 2.5, sugieren que el uso de cualquiera de los índices
nombrados, eL, wL o PI proveen resultados suficiente precisos para determinar la ICL, ciertamente
de acuerdo a trabajos preliminares, es de interés precisar que otros investigadores han notado
también una fuerte y directa correlación entre el índice de compresión intrínsico y el límite líquido
(e.g. Matsui y Sakagami 1995; hong y Onitsuka 1998; Sridharan et al. 2000). Los límites líquido y
plástico de suelos finos son usualmente determinados en muchos proyectos y por lo tanto son
particularmente atractivos para la ingeniería práctica. El uso de eL o CI requiere la medición de
40

45. Capítulo 2. Marco teórico
propiedades de suelo adicionales, siendo éstas, peso específico relativo de los sólidos, Gs, y el límite
de contracción, respectivamente, ambos pueden presentar algunas dificultades. No sería
sorprendente que hubiera alguna dispersión en los datos presentados, considerando que para los
datos tomados de la literatura, pueden haber sido usados diferentes métodos de preparación de
muestras y de los ensayes mismos, en la determinación de cualquiera o todas las propiedades del
suelo.
Comportamiento normalizado.
Nagaraj y Murthy 1983, sugirieron que el comportamiento de compresión de arcillas remoldeadas
podría describirse en forma general por una expresión simple, si la relación de vacíos fuera
normalizada por la relación de vacíos al límite líquido, eL. Nagaraj y Murthy 1983 usaron 6
diferentes suelos naturales con variaciones de wL entre 36 y 156 %, remoldeados con un contenido
de agua cerca al límite líquido. El mejor ajuste para esos datos se presenta mediante la expresión
lineal:
e/eL = 1.099­0.00227 log s’v (kPa).
2.4.6a
Ensayes adicionales reportados por Nagaraj et al. (1993; 1995) mostraron una ligera variación en
esta expresión, la cual puede esperarse como resultado de tener más ensayes disponibles. Basado en
ensayes de consolidación realizados en varios suelos finos remoldeados, Nagaraj y Murthy 1983
mostraron que la relación e/eL –esfuerzo efectivo puede expresarse como
e/eL=1.099­0.2237 log s’v (kPa).
2.4.6b
Datos presentados posteriormente por Nagaraj y Murthy 1986 dieron:
e/eL =1.122­0.23437 log s’v (kPa).
2.4.3c
Más recientemente, Nagaraj et al. (1993;1995) han encontrado resultados similares para otros suelos
naturales y artificiales como:
e/eL = 1.25­0.28 log s’v (kPa).
2.4.3d
Las ecuaciones anteriores tienen la forma general:
41

46. Capítulo 2. Marco teórico
e/eL = a ­ b log s’v
Valores promedio de los coeficientes a y b de las 4 ecuaciones dadas son: A=1.175 y B=0.253.
Usando estos coeficientes, el esfuerzo efectivo para un valor de e/eL=1, correspondiente al límite
líquido da s’=4.9 kPa. Usando una relación de resistencia no drenada normalizada de 0.22 da una
resistencia al corte no drenada igual a 1.08 kPa, la cual está cerca de la resistencia al corte no
drenada esperada para las arcillas en el límite líquido.
Los resultados de estos análisis se presentan en la fig. 2.6. Como se puede observar, los datos de
arcillas naturales y artificiales muestran un rango amplio en los resultados. Parte de la dispersión
puede atribuirse a la variación en el contenido inicial de agua de las muestras remoldeadas.
Nagaraj y Murthy 1983 remoldearon suelos a un contenido de agua cercano al límite líquido.
Burland 1990 recomendó remoldear el suelo a un contenido inicial de agua entre el wL y 1.5 wL
(preferentemente a 1.25 wL). El rango de contenido inicial de agua en la fase experimental del
estudiode B. Cerato, et. al. fue del wL a 1.8 wL, por lo que se pueden atribuir a esta variación los
resultados de la fig. 2.6.
42

47. Capítulo 2. Marco teórico
a) Resultados normalizados para arcillas naturales usando el parámetro eL de Burland
b) Resultados normalizados para arcillas artificiales usando el parámetro eL de Burland
b) Resultados normalizados para arcillas artificiales usando el parámetro eL de Burland
Fig. 2.6. Gráficas e/eL versus log p experimentales comparados con las correlaciones presentadas por Nagaraj et. al
(Cerato et al 2003).
43

48. Capítulo 3.Desarrollo experimental
CAPITULO III
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
Para hacer la comparación entre las propiedades de compresibilidad en suelos inalterados y
remoldeados, se realizó un sondeo en las cercanías de la ciudad de Coatzacoalcos, Veracruz, al
noreste del puente Coatzacoalcos II en el municipio de Nanchital, como se muestra en el croquis de
localización de la fig. 3.1.
El material del sitio en estudio pertenece a una columna de suelo de un sondeo realizado con
muestreo continuo, alternándose la obtención de muestras representativas con el tubo partido y la
obtención de muestras inalteradas mediante el tubo de pared delgada, tipo shelby, de 4” de diámetro,
que se llevo hasta 18.6 m. de profundidad.
3.1
GEOLOGÍA DE LA REGIÓN
El estado de Veracruz queda comprendido dentro de siete provincias geológicas, que son: Llanura o
Planicie Costera del Golfo, Sierra Madre Oriental, Eje Neovolcánico, Sierra Madre del Sur,
Cordillera Centroamericana y Sierras de Chiapas y Guatemala; cada una de ellas con características
litológicas, estructurales y geomorfológicas propias y definidas.
El área de estudio (Coatzacoalcos, Ver. y Minatitlán, Ver.) se localiza dentro de la provincia
geológica llamada Planicie Costera del Golfo, de acuerdo a la clasificación de Erwin Raiz, 1959.
Comprende gran parte del norte del estado, desde el límite con Tamaulipas hasta el sur de Papantla,
44